在上述現(xiàn)有技術(shù)中，膠囊11的充排水均靠外動力實現(xiàn)，增加了破壞膠囊11的因素及設(shè)備操作復(fù)雜性。針對這一問題，本實用新型提出如下方案：設(shè)計一種專用的過濾器內(nèi)部充排水裝置(如圖4～17)，靠流體力學(xué)作用，自動完成膠囊11的充排水。省去設(shè)備外部充排水系統(tǒng)。該充排水裝置由多孔支撐管12、套管14、伸縮管17、止水球18和重物19組成(如圖4)。多孔支撐管12上端與膠囊11上端固定裝置(如法蘭)29密閉連接，在多孔支撐管12上開有若干通水孔25，下端連接伸縮管17，多孔支撐管12下端與伸縮管1 7一起插入直徑略大一些的套管14內(nèi)，在套管14上設(shè)有膠囊11固定裝置(如法蘭)30，伸縮管17的下端與連接在套管14內(nèi)的多孔板24密閉連接(法蘭螺栓連接或粘接)，要保證此多孔板24下部的水與伸縮管17和套管14形成的間隙相隔絕。在伸縮管17上端開口處設(shè)置一鐵磁性(或磁性)環(huán)16，此環(huán)16與伸縮管17密閉連接，此環(huán)16中心孔與止水球18可密閉吻合，在伸縮管17內(nèi)置入帶磁性的球形物稱止水球18。止水球18帶一連桿22，此連桿22通過多孔板24的中心孔插入套管14下部，連桿22下端設(shè)置一大于中心孔的擋帽20，擋帽20下部或重物19上部應(yīng)有緩沖墊，連桿22穿過多孔板24的中心孔可上下自由移動。連桿22長度保證止水球18最高上限稍低于伸縮管17上端鐵磁性(或磁性)環(huán)16。在套管14的下端通過螺紋連接一重物19，旋轉(zhuǎn)螺紋可調(diào)節(jié)重物19的上下位置，推動止水球18的連桿22，進而調(diào)節(jié)止水球18的下限高度。套管14與膠囊11下端緊密密閉連接(也可以用螺紋、法蘭、粘接等方式連接)，在重物19上開有若干孔21。為防止止水球18搖擺，在多孔板24上設(shè)有導(dǎo)向管23。為防止多孔支撐管12向套管14內(nèi)無限制推進，在多孔支撐管上設(shè)置限位凸緣13。重物19的配重足以克服止水球18與伸縮管17上端鐵磁性(或磁性)環(huán)16間的吸合力，并保證膠囊11空癟時能自然下垂。止水球18、鐵磁性(或磁性)環(huán)16的表層材料可以是橡膠、塑料或金屬類，多孔支撐管12和套管14可以是塑料、金屬、金屬與塑料或橡膠的復(fù)合材料等制成；伸縮管可以由橡膠、橡膠與金屬的復(fù)合材料(金屬環(huán)或彈簧作骨架制成；重物19的表層材料可以是塑料、橡膠材料，此時，內(nèi)部需充填沙子、水泥、金屬等)，也可以直接用金屬制成；連桿22、擋帽20可以由塑料、金屬、金屬與塑料、橡膠的復(fù)合材料制成，(止水球18也可以去掉連桿22，此時需取消多孔板24)。
此裝置的工作原理為：膠囊11及其充排水裝置的初始狀態(tài)為膠囊11空癟并在重物19的作用下下垂，止水球18落到下限，此時，止水球18的連桿22下端頂在重物19上，伸縮管17處于最大伸展?fàn)顟B(tài)，其上端的開口完全敞開；當(dāng)纖維濾層自下而上通水時，由于膠囊11的充排水裝置通水阻力小于纖維濾層，許多水通過重物19上的通水孔21、伸縮管17、多孔支撐管12進入膠囊11內(nèi)，在膠囊11不斷膨脹時，套管14在膠囊11拉力作用下向多孔支撐管12推進，伸縮管17被壓縮。當(dāng)伸縮管17上端的鐵磁性(或磁性)環(huán)16接近止水球18，產(chǎn)生足夠吸力時，止水球18與鐵磁性(或磁性)環(huán)16吸合在一起，封閉了膠囊11進水通道，充水停止；過濾器需要清洗時，清洗水自上而下流過濾層，由于纖維濾層的阻力使膠囊11上部受到水壓力大于下部所受到的壓力，同時膠囊11又受到纖維束4的支撐力作用即膠囊11受到擠壓力的作用，囊11內(nèi)的水將止水球隊18沖脫伸縮管17上口(即環(huán)16)，止水球18靠重力落下，囊11內(nèi)的水被排擠出去，膠囊11及其充排水裝置恢復(fù)初始狀態(tài)。
重物19通過螺紋上移(下移)提高(降低)了止水球隊18的下限高度，使止水球18提早(推遲)關(guān)閉伸縮管17上口，膠囊11充水量減少(增多)。所以調(diào)整重物19的位置可調(diào)節(jié)膠囊11的充水量，從而改變過濾精度。為防止傷害止水球18、連桿22、多孔板24和鐵磁性(或磁性)環(huán)16，在鐵磁性(或磁性)環(huán)16上部可設(shè)置緩沖墊15。使用有足夠彈性的伸縮管17，可省去重物19，用同樣形狀的蓋子(蓋子上可開通水孔)替代之。充水量不需調(diào)節(jié)時，重物19與套管14間可緊固連接。以上是伸縮管17外直徑與多孔支撐管12外直徑相近，二者對頭連接，伸縮管17、多孔支撐管12插入套管14內(nèi)的情形。除此而外，還有伸縮管17外直徑與多孔支撐管12外直徑相近，二者對頭連接，套管14插入伸縮管17、多孔支撐管12的方案(如圖7)；套管14外直徑與伸縮管17外直徑相近，二者對頭連接，伸縮管17和套管14插入多孔支撐管12的方案(見圖8)；套管14與伸縮管17直徑相近，二者對頭連接，多孔支撐管12插入伸縮管17、套管14的方案(如圖11)；多孔支撐管12插入伸縮管17內(nèi)，二者一同再插入套管14內(nèi)的方案(如圖12)，在此方案中設(shè)置了導(dǎo)向管28，其作用是保證多孔支撐管12和套管14只能在軸線上做相對運動；套管14插入伸縮管17內(nèi)，二者一同插入多孔支撐管12內(nèi)的方案(如圖14)等。當(dāng)濾層倒置使用時(水自上而下通過濾層過濾)，膠囊11及其充排水裝置也倒置使用。此時，只需將重物19變成浮子34(在浮子34上同樣開有若干通水孔35)，擋帽20變成浮球33即可(如圖17)。浮子34、浮球33由塑料、橡膠、金屬等制成，在上述方案中，止水球18可以變成餅狀。
在上述方案中，止水球18還可用與重物19相連的圓柱26代替，此時可不用磁力，只用膠囊11的拉力使圓柱26端頭與多孔支撐管12的端口27接觸，中斷膠囊11充水(如圖5、6、9、10、13和15)。圓柱26端頭與多孔支撐管12的端口27密閉吻合，也可用塑料(如尼龍、聚四氟、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛樹酯等等)或橡膠材料制成，也可用金屬材料制成。
以上方案均是通過多孔支撐管12分配水，套管14充排水。用封堵多孔支撐管12端口的辦法中斷膠囊11充水，也可以不用支撐管12分配水(此時支撐管12不必開孔)，用支撐管12的圓柱端頭26封堵套管14的端口32的辦法實現(xiàn)膠囊11充排水的目的(如圖16)。不需調(diào)節(jié)膠囊11充水量時，套管14可與膠囊11端頭密閉固定連接。需調(diào)節(jié)膠囊11充水量時，套管14與膠囊11端頭可通過螺紋連接。為防止螺紋漏水，可用“O”型密封環(huán)31密封。
為了改善清洗效果或節(jié)省清洗時間或減少清洗空氣用量、節(jié)省清洗用水，本實用新型提出一種空氣分配裝置及方法，其方案為：在過濾器橫斷面上，采取交替波動式或交替脈沖式供氣，即在過濾器橫斷面上，各點的空氣量隨時間是大小變化的。這樣，在空氣總流量不變的情況下，各點空氣擦洗強度的峰值可成倍增加，同時空氣沖擊使纖維的抖動作用也會顯著增大，清洗效果將得到改善。在同樣清洗效果和空氣流量的前提下，清洗時間可縮短，清洗水量減少。在同樣的清洗效果和清洗水量的前提下，清洗空氣量可減少。為實現(xiàn)這一目的，可采取電動或水力、氣力推動使布氣管旋轉(zhuǎn)(如圖18)的辦法，也可以采用排管分組供氣，例如用兩組相間布置的排管(如圖19)，每組排管由一母管37供氣。在上述旋轉(zhuǎn)布氣管和布氣排管上均開有若干小孔36。當(dāng)過濾器的橫截面為圓形時，可以把供氣母管37制成弧形；當(dāng)過濾器的橫截面為矩形時，可以把供氣母管37制成直線形。兩根母管37通過分氣裝置與供氣總管43相連(圖20)。該分氣裝置可以由兩只閥門(電動、氣動或液動)組成，這兩只閥門分別安裝在上述兩根供氣母管37上，用一控制裝置控制兩閥門的開關(guān)。交替開關(guān)兩只閥門，即可實再交替供氣。瞬間開關(guān)閥門(用電磁閥、球閥、蝶閥等)可實現(xiàn)脈沖供氣；逐漸開關(guān)閥門(用閘閥、截止閥等)，可實現(xiàn)波動供氣。也可以采用專用的分氣裝置。本實用新型提供一種分氣裝置59(如圖20)，該裝置包括一個分氣罐42，通過罐42中心軸線設(shè)置一段隔板44，隔板44將分氣罐42一側(cè)分成兩部分空間，在這兩部分空間各外接一根供氣母管37，在分氣罐42的另一側(cè)外接一根供氣總管43，在緊靠隔板44上緣，設(shè)置一可以旋轉(zhuǎn)的垂直于隔板44布置的半圓形擋板40，為調(diào)整動平衡，在擋板40靠近軸38一端設(shè)置一平衡重物39，擋板40用軸38與變頻調(diào)速電機41相連，該電機41放在分氣罐42外時，在軸38與分氣罐42連接處，需采取密封措施；電機41放在罐42內(nèi)時，需采取防水措施。上述電機41由變頻調(diào)速器控制，可以調(diào)節(jié)供氣交替頻率。上述變頻調(diào)速電機41可以換成普通交流電機或直流電機，但應(yīng)配備相應(yīng)的調(diào)速裝置(如變速器等)。
本實用新型提供的過濾器適用于各種水處理場合，如各種用水、各種廢水的處理等。也可以用于氣體的過濾。為防介質(zhì)腐蝕，過濾器殼體及部件需采取防腐措施。為適合各種介質(zhì)和各種不同的過濾目的，可以選擇不同材質(zhì)、不同表面性質(zhì)的纖維濾料(如丙綸、氰綸、維綸等等)。選用合適的纖維或經(jīng)合適的表面處理可以用于離子交換、催化等。膠囊內(nèi)可以充水，也可以充其它液體或氣體。
下面用實施例對本實用新型的方案做進一步說明：
實施例一：體外充排水管式高效纖維過濾器(見圖21)

佰倫高效過濾器部分客戶案例：貴州茅臺，旺旺集團，三九藥業(yè)，京東方電子，深圳比亞迪等。

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